Optimalizace výrobních procesů ve vybraném podniku
Diplomová práce
Studijní program: N6208 – Ekonomika a management
Studijní obor: 6208T085 – Podniková ekonomika - Vybrané procesy v podniku Autor práce: Bc. Michaela Horáková
Vedoucí práce: Ing. Eva Šlaichová, Ph.D.
Liberec 2016
Prohlášení
Byla jsem seznámena s tím, že na mou diplomovou práci se plně vzta- huje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tom- to případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Diplomovou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé diplomové práce a konzultantem.
Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elek- tronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Anotace
Tato diplomová práce se zabývá problematikou systémů automatické identifikace ve vybraném podniku. Konkrétně je to identifikace dílů ve výrobním procesu, a to buď pomocí čárových kódů nebo RFID kódu. Rešeršní část obsahuje nejprve přiblížení filozofie Kaizen a následně obeznámení se s tématikou čárových kódů a RFID technologie.
Druhá část diplomové práce pak obsahuje seznámení se se společností, ve které je tato práce zpracovávána a s jejím výrobním procesem. Klíčovou částí diplomové práce jsou tři návrhy pro zavedení automatické identifikace výrobků. V návrzích je popsána základní představa fungování budoucího procesu, potřebné vybavení pro zavedení, vyhotovení přibližných nákladů, výhody a nevýhody plynoucí z dané technologie. Posledním bodem práce je pak závěrečné shrnutí daných návrhů a doporučení pro firmu.
Klíčová slova
Kaizen, plýtvání, RFID technologie, tag, čárový kód, identifikace
Annotation
This diploma thesis „Optimization of manfacturing processes in a selected company“ deals with the systems of automatic identification in a particular company. It is focused on identification of parts in the proces of production by means of bar codes or the RFID code.
The research part involves Kaizen philosophy and the explanation of bar codes and the RFID technology. The second part of the thesis involves an introduction with the company in which the thesis was created. The key parts of the thesis are formed by three suggestions for automatic identification of parts. The suggestions describe a basic idea about the future proces, necessary equipment, calculations of costs and the advantages and disadvantages of the technology. The last partof the thesis offers the final summary of suggestions and recomendations for the company.
Key Words
Kaizen, waste, RFID technology, tag, barcode, identificati
7 Obsah
Seznam tabulek ... 10
Seznam zkratek ... 11
Úvod ... 12
1. Kaizen ... 13
1.1 Hospodaření ... 13
1.2 Odstranění muda ... 14
1.3 Standardizace ... 16
2. Automatická identifikace ... 18
2.1 Čárové kódy ... 18
2.2 Základní kritéria členění čárových kódů: ... 20
2.2.1 Jednodimenzionální čárové kódy ... 20
2.2.2 Dvojdimenzionální čárové kódy ... 25
2.2.3 Třídimenzionální čárové kódy ... 26
2.3 Čtečky čárových kódů ... 26
2.4 Technologie RFID ... 27
2.5 Základní komponenty RFID technologie ... 29
2.5.1 RFID tagy ... 29
2.5.2 Čtecí zařízení ... 33
2.5.3 Middleware ... 34
2.6 Rádiové frekvence ... 35
2.6.1 Výkonnost RFID systémů ... 38
3. Historie vybrané společnosti 2JCP a. s. ... 39
4. Analýza vnějšího prostředí společnosti ... 41
4.1 Dodavatelé společnosti ... 41
4.2 Odběratelé ... 41
4.3 Konkurence ... 42
5. Informační systém ... 43
5.1 Helios Orange ... 43
5.1.1 Vlastnosti Helios Orange ... 44
5.2 Moduly využívané společností 2JCP a. s. ... 46
5.3 Technická příprava výroby ... 47
5.3.1 Využití modulu Technická příprava výroby ve firmě ... 47
8
5.4 Modul Řízení výroby ... 48
5.4.1 Využití modulu Řízení výroby ve firmě ... 49
6. Analýza výrobního procesu ve společnosti 2JCP a. s. podle jednotlivých úrovní výroby ... 51
6.1.1 Přípravna... 51
6.1.2 Svařovna nerezové oceli ... 53
6.1.3 Svařovna nelegované oceli ... 54
6.1.4 Pasivace ... 54
6.1.5 Lakovna ... 54
6.1.6 Montáž ... 55
6.1.7 Kontrola výroby... 58
7. Současné využití systému automatické identifikace ve firmě 2JCP a. s. ... 59
8. Návrh použití technologie RFID ve výrobním procesu... 60
8.1 Definování potřebné technologie ... 60
8.1.1 Tag ... 60
8.1.2 Čtečka čárových kódů ... 61
8.1.3 Terminály ... 62
8.2 Návrh zavedení RFID technologie ... 63
8.2.1 Identifikace jednotlivých stanovišť ... 64
8.2.2 Fáze zavedení ... 69
8.3 Ekonomické vyhodnocení navrhovaného řešení ... 71
8.4 Výhody a nevýhody implementace technologie RFID ... 72
9. Použití čárových kódů ve výrobě ... 74
9.1 Implementace čárových kódů do výroby ... 74
9.1.1 Identifikace potřebného množství čárových čteček ... 74
9.2 Ekonomické vyhodnocení navrhovaného řešení ... 77
9.3 Výhody a nevýhody zavedení čárových kódů ... 78
10. Navedení dat do systému Helios Orange po zavedení změn ... 79
11. Závěrečné shrnutí poznatků a doporučení pro firmu ... 80
11.1 Nástin doporučeného řešení RFID technologií ... 80
11.2 Nástin doporučeného řešení technologií čárových kódů ... 80
11.3 Doporučení ... 81
Závěr ... 83
Seznam použité literatury ... 84
9
Seznam příloh ... 87
Seznam obrázků Obrázek 1: Kód EAN-8 ... 22
Obrázek 2: kód 2/5 Interleaved ... 23
Obrázek 3: Kód ITF s úplnou nosnou čarou ... 24
Obrázek 4: Kód ITF s neúplnou nosnou čarou ... 24
Obrázek 5: Kód GS1 128 ... 25
Obrázek 6: Code 39 ... 25
Obrázek 7: Komunikace mezi pasivním tagem a RFID čtečkou ... 30
Obrázek 8: Komunikace mezi aktivním tagem a RFID transceiverem ... 30
Obrázek 9: Využití stacionární RFID čtečky ... 33
Obrázek 10: Hybridní čtečka Casio IT-G500 ... 34
Obrázek 11: Vyobrazení elektromagnetické vlny ... 35
Obrázek 12: Vlastnosti a funkce Helios Orange ... 44
Obrázek 13: UFO Metal tag (LF/HF/UHF) ... 61
Obrázek 14: M30 HEAD (HF) ... 62
Obrázek 15: Mobilní terminál- Casio V-T500 ... 62
Obrázek 16: Stacionární terminál- Advantech DLoG IPC 7/215 ... 63
Obrázek 17: Rozložení pracovišť na hale přípravny ... 64
Obrázek 18: Umístění stacionárních terminálů na hale přípravny ... 67
Obrázek 19: Výrobní areál společnosti 2JCP a. s. ... 69
10
Seznam tabulek
Tabulka 1: Přehled čtecích zařízení ... 67
Tabulka 2: Vyčíslení nákladů RFID technologie ... 71
Tabulka 3: Přehled zaměstnanců a rozdělení do skupin ... 75
Tabulka 4: Náklady na čtecí zařízení (první způsob) ... 75
Tabulka 5: Náklady na čtecí zařízení (druhý způsob) ... 76
Tabulka 6:Náklady prvního způsobu zavedení ... 77
Tabulka 7Náklady druhého způsobu zavedení ... 77
11
Seznam zkratek
CCD Zařízení s vázanými náboji (Charge-coupled device)
EAN Mezinárodní číslo obchodní položky (European article number) EMC Elektromagnetická kompatibilita
EPC Electronic product code
HF Vysoká frekvence (High Frequency) IS Informační systém
ITF Interleaved two of five
LF Nízká frekvence (Low Frequency)
MW Mikrovlnná frekvence (Microwave Frequency)
RFID Identifikace na rádiové frekvenci (Radio Frequency Identification) TPV Technická příprava výroby
TUL Technická univerzita v Liberci
UF Ultravysoká frekvence (Ultra High Frequency) VP Výrobní příkaz
12
Úvod
Společnost 2JCP a. s. patří mezi hlavní producenty svařovaných konstrukcí, a to jak na českém tak celosvětovém trhu. Hlavními dlouhodobými cíly této firmy je v první řadě modernizace a zefektivnění výroby. Díky jejich naplnění firma dosáhne lepší kvality a kontroly nad produktem. Dalším cílem pak je budoucí expanze do zahraničí
Vzhledem k tomu, že společnost 2JCP a. s. je jedním z nejdynamičtěji se rozvíjejících podniků v rámci daného oboru a snaží se o neustálé zlepšování výrobních i lidských zdrojů, rozhodla se pro uplatnění filozofie Kaizen ve svém výrobním procesu.
V souvislosti s tím zavedla společnost roku 2012 úspěšně metodu 5S. V současné době se firma rozhodla postoupit do druhé fáze, což je odstranění plýtvání. V souladu s tím je sepsána diplomová práce, jejímž cílem je návrh zavedení technologií čárových kódů a RFID kódů pro eliminaci plýtvání v procesu. Od toho si firma slibuje lepší přehled o prováděných operacích, investovaném čase, potřebném materiálu atd. Avšak hlavním příslibem, který k tomuto rozhodnutí firmu vede, je udržení konkurenceschopnosti na světových trzích.
Práce je rozdělena do tří základních celků. Prvním z nich jsou teoretická východiska potřebná k pochopení problematiky. V další části je představena firma 2JCP a. s.
a následně jsou uplatněny získané poznatky z rešeršní části práce. To zahrnuje především představení jednotlivých návrhů, které by se daly v rámci firmy použít. V poslední části jsou následně tyto návrhy stručně shrnuty a za pomoci veškerých informací je zde zapracováno doporučení autora pro firmu 2 JCP a. s.
Cílem této práce je návrh použití technologií RFID a čárových kódů pro eliminování plýtvání ve výrobním procesu. K dosažení tohoto cíle byla provedena analýza současného výrobního procesu a následně zpracován návrh možného zavedení automatické identifikace.
13
1. Kaizen
„Kaizen je metoda postupného zlepšování založená na kulturních tradicích Japonska.
Zlepšování se zaměřuje na postupné optimalizování procesů a pracovních postupů, zvyšování kvality a snižování zmetkovitosti, úspory materiálu a času vedoucí ke snižování nákladů nebo na bezpečnost práce a snižování úrazovosti na pracovišti.“ [22]
Tři základní pravidla koncepce Kaizen jsou:
1. hospodaření, 2. odstranění muda, 3. standardizace. [23]
1.1 Hospodaření
Prostřednictvím kvalitního hospodaření si mohou zaměstnanci osvojit sebekázeň a disciplínu a nadále tyto postupy uplatňovat. K tomu je použita metoda 5S.
Metoda 5S
„5S je metodika, jejímž cílem je zlepšit v organizaci pracovní prostředí a tím i kvalitu.
Přístup je založený na zvýšení samostatnosti zaměstnanců, na týmové práci a vedení lidí.
Vlastní označení 5S je tvořeno z pěti japonských slov začínajících na S. Ta slova jsou:
- Seiri = pořádek na pracovišti (Organisation), - Seiton = vytřiďování, uspořádání (Neatness), - Seiso = čistota, udržování pořádku (Cleaning), - Seikutsu = standardizace (Standardisation),
- Shitsuke = standardizace, zaškolení (Discipline).“ [24]
14
1.2 Odstranění muda
Pro hladký chod výrobního procesu je třeba zdokonalení synchronizace práce. To je třeba v případě, kdy zaměstnanci nedosahují požadované produktivity práce, přestože se o to soustavně a usilovně snaží. Důvodů je pro to celá řada (např. synchronizace práce stroje a pracovníka není na takové úrovni, aby byly minimalizovány časy čekání jednoho na druhého, není vhodně uspořádané pracoviště, nástroje a jednotlivé pomůcky nejsou v potřebném dosahu, popřípadě je nutné je na pracovišti hledat). [18]
„Synchronizace procesů a optimální uspořádání procesů prováděných pracovníkem, případně strojem vedou k:
- zkrácení průběžné doby výroby, - zajištění kvality procesu,
- zvýšení produktivity práce,
- zajištění bezpečnosti a odstranění namáhavosti práce,
- v určitém smyslu i ke snížení zásob rozpracované, případně nedokončené výroby.“
[18 s. 133]
Proto všem časovým studiím, které jsou využívány při normování kapacit i normování výkonů, musí nutně předcházet pohybové studie, které mají za cíl odhalit veškeré příčiny plýtvání časem, lidskou pracovní silou a kapacitou zařízení. [18]
Jedním způsobem pro odhalování a analyzování plýtvání časem a kapacitami je japonský princip muda (muda = plýtvání), který definoval Hitoshi Takeda.
Hitoshi Takeda rozdělil plýtvání na tři úrovně:
- katakana muda, - hiragana muda, - kanji muda. [20]
15 Katakana muda
Představuje plýtvání, které je snadno rozpoznatelné a musí být eliminováno najednou. [20]
Příkladem je např. čekání, hledání, odkládání, dvojí práce atd. [18]
Hiragana muda
Představuje mrhání, které nemůže být odstraněno okamžitě, je třeba ho řešit u zdroje na širší systémové úrovni. [21] Tento typ se vztahuje k tělesným pohybům pracovníků např. nevhodné umístění ovladačů, vracení do výchozí pozice atd. Pro odstranění tohoto problému je vyžadováno zaučení a trénink pracovníků. [18]
Kanji muda
Plýtvání vztahující se ke strojům a dalším zařízením. Dlouhé cesty od stroje k potřebým nástrojům mají extrémní účinek obzvláště u problematických míst výroby. Dalším příkladem muda je čekání zaměstnance. Všeobecně 80 % veškerých lidských aktivit je plýtvání. Kanji muda se tedy projevuje tím, že různé výkony jsou prováděny v různém rytmu, pracovník nebo stroj čeká. [20], [18]
Systém muda definuje sedm druhů příčin. Těmi jsou:
- nadvýroba, - čekání, - přemisťování,
- nadbytečná zpracování, - skladování,
- pohyby pracovníka,
- výroba defektních výrobků. [22]
Smyslem uvedených přístupů je vytváření podmínek pro maximalizaci podílu práce na vytváření nové hodnoty jak vzhledem k práci nepřinášející hodnotu, tak také vzhledem k vyslovenému plýtvání. Jedná se o vytvoření standardů výroby, které zajistí přesnost, bezpečnost, potřebnou rychlost a v přívětivosti pro vykonavatele práce. Analýza je tvořena
16
rozčleněním pracovního procesu na sledovatelné části, popisem problémových míst, návody k řešení, opakovaným a intenzivním pozorováním pro identifikování nedostatků, zkušenostmi pracovníků. [18]
1.3 Standardizace
Standardy představují formálně sestavené postupy, na kterých pracoviště funguje. Pokud na pracovišti dojde k nezdaru, je hlavním úkolem manažerů najít příčinu problému a učinit potřebná opatření k nápravě a zamezení opakování nezdaru. [23]
Standardy řídícího procesu můžeme rozdělit pomocí tří základních skupin. Těmi jsou:
- základní organizační vztahy firmy,
- organizační směrnice a metodické pokyny, - principy kódování a číselníky. [18]
Základní organizační vztahy firmy
- Statut nebo stanovy - jsou normy vymezující poslání a formu organizace.
- Organizační řád - vymezuje práva a odpovědnost vybraných funkcí, útvarů, obsahuje organizační schémata, upravuje vztahy ve společnosti.
- Pracovní řád - upravuje vztahy zaměstnanců k firmě, jejich práva, povinnosti a odpovědnost. Je vydán na základě zákoníku práce.
- Spisový řád - upravuje oběh písemností, jejich archivaci a skartaci.
- Podpisový řád - určuje pravomoc a odpovědnost řídících pracovníků v rámci pozice a podpisového práva.
- Popisy pracovních funkcí - přenesení povinností a práv na podřízené pracovníky.
[18]
Organizační směrnice a metodické pokyny
Tyto směrnice a pokyny slouží pro stanovení vztahů, metod, postupů a prostředků používaných pro výkon činností v rámci organizace. Jsou jimi například způsob
17
nárokování, příjem a výdej materiálu, směrnice pro kontrolu jakosti, metodika evidence výroby, oběh dokladů atd.
„Principy kódování a číselníky:
- materiálu, nářadí, nástrojů, - strojů a zařízení,
- pracovníků, - profesí, - pracovišť, - skladů,
- dalších organizačních jednotek, - technologických postupů,
- dílů, součástí a hotových výrobků.“ [18]
18
2. Automatická identifikace
„Automatická identifikace spočívá ve strojovém zjištění informací o objektu, jeho poloze, příslušnosti atd. bez významného manuálního zásahu lidí. Systém automatické identifikace se skládá z označení, resp. identifikátoru, připevněného prostřednictvím štítku na cílovém objektu, čtecího zařízení, programovatelné jednotky, vyhodnocovací jednotky, příslušného softwaru a komunikační infrastruktury. Tato technologie se využívá např. pro rychlé zjištění informací o druhu, obsahu, ceně, balení, hmotnosti a poloze či stavu produktu.“[1 s. 215]
Použitím automatické identifikace dochází ke zvýšení kvality služeb pomocí zlepšené přesnosti kompletace objednávek a dodávek. Dále pak pomocí monitoringu procesů a stavu materiálu mezi dodavatelem a odběratelem. [1]
Podstatou automatické identifikace je tedy zaznamenávat, uchovávat a následně poskytovat nezkreslené informace o objektech v logistickém řetězci, a to vše v reálném čase.“ [1 s. 215]
„K automatické identifikaci se využívají tyto technologie:
- Optický princip (čárové kódy), - Radio Frequency Identification, - Hlasová technologie,
- Světelná technologie, - Magnetická technologie,
- Biometrická technologie.“ [1 s. 215]
Diplomová práce se zaměřuje dále na čárové kódy a technologii RFID.
2.1 Čárové kódy
„Čárové kódy patří mezi základní způsoby identifikace. Pomocí nich se provádí identifikace předmětů, zboží, zařízení apod. V logistice mají čárové kódy význam
19
při řízení a kontrole pohybu takto označených objektů mezi jednotlivými subjekty dodavatelského řetězce.“ [2 s. 113]
Hlavní výhodou čárových kódů je:
1) „Přesnost- technologie čárových kódů se řadí mezi nejpřesnější technologie automatické identifikace, jelikož při správném nastavení s ohledem na proces, okolní podmínky (prašnost, vlhkost atd.), lidi atd. vykazuje chyby v jednotkách z milionu načtení. Mnohé kódy disponují tzv. kontrolní číslicí, která chybovosti téměř úplně zamezuje.
2) Rychlost- rychlost zadávání dat snímáním čárových kódů bývá stonásobně rychlejší než manuálním zadáváním kódů do systému, jelikož čtečky dokážou identifikovat desítky až stovky kódů za sekundu.
3) Flexibilita- technologii čárových kódů lze využít v nejrůznějších odvětvích a prostředích, ať už je potřeba identifikovat malé elektronické součástky, nebo nastavit plošinu při údržbě letadel na správné místo. Čárové kódy lze umístit na nosiče odolné vysokému mrazu (označení zboží ve skladu mraženého zboží), vysokým teplotám (sklářský průmysl) nebo třeba v prašných výrobních provozech.
Pro zajištění dostatečné přesnosti je nezbytné zvolit správný kód (dimenzi a typ) a dostatečně odolný nosič.
4) Produktivita- zvýšení produktivity v procesech ve spojení s využitím technologie čárových kódů je způsobeno vyšší rychlostí identifikace a zanesením dat do systému o objektech větší přesností, a tím také redukcí oprav. Současně však čárové kódy umožňují redukci mnohého plýtvání v logistických procesech, obzvláště v oblasti nadvýroby, čekání a nadbytečných úkonů.“ [1 s. 217, 218]
Na druhé straně hlavním nedostatkem čárových kódů je omezená kapacita informací, které mohou být do těchto kódů uloženy. [2]
20
2.2 Základní kritéria členění čárových kódů:
1) Podle dimenzionality
Jednodimenzionální - kód je tvořen v jedné řadě.
Dvojdimenzionální - kód se skládá z několika řad.
Třídimenzionální - kód má třetí reliéfní rozměr.
2) Podle diskrétnosti
Diskrétní - jednotlivé znaky v kódu mají mezi sebou oddělovací mezeru. Vzhledem k tomu, že každý znak začíná a končí čarou, tak je jasné, kde končí jednotlivé znaky.
Spojité - součástí znaků jsou i oddělovací mezery.
3) Podle délky kódu
Fixní - pevně daná délka kódu.
Proměnlivá - libovolná délka kódu.
4) Podle směru čtení
Vícesměrný- kód lze číst z více směrů.
Jednosměrný- kód lze číst pouze jedním směrem. [1]
2.2.1 Jednodimenzionální čárové kódy
„Jednodimenzionální nebo někdy taktéž nazývané lineární kódy se využívají k označování a identifikaci spotřebitelských a distribučních jednotek. Kód je tvořen numericky nebo alfanumericky. Některé kódy umožňují i zakódování speciálních znaků jako je *, : atd.
Výhodou těchto kódů je jejich jednoduchost a široká použitelnost. Nevýhodou je malá kapacita informací, které lze do kódu zanést. Další nevýhoda spočívá v nemožnosti použít tyto kódy k identifikaci, pokud je byť jen část kódu poškozena.“ [1 s. 219]
Jednodimenzionální čárový kód je tvořen vertikálními čarami a mezerami, které jsou nosiči informací. Ty nejsou vždy stejně silné, a jejich šířka závisí na způsobu kódování. Šířka každé čáry i mezery je celým násobkem nejtenčí čáry nebo mezery, která se nazývá modul X. Odlišnost jednotlivých kódů určuje vlastní řazení čar a mezer a rovněž jejich šířka.
Z toho důvodu mají některé čárové kódy vyšší, jiné nižší vypovídací schopnost. [2]
21
„Pomocí kódovací tabulky jsou jednotlivé znaky zakódovány do sekvence čar a mezer.
Pravidlem u všech čárových kódů je nadefinování znaku START na začátku a znaku STOP na konci každého kódu. Znaky Start a Stop jsou u jednotlivých kódů různé a slouží k jejich typovému rozpoznání. Pro snadné rozpoznání těchto dvou znaků je umístěno před a za každým čárovým kódem tzv. Světlé pásmo, ve kterém umísťování textu ani grafických symbolů není dovoleno“ [2 s. 114]
„Velikost čárového kódu lze zvolit a vyhotovit na základě hodnoty modulu X. Při volbě menšího modulu je nutné klást větší nároky na čtecí zařízení i na kvalitu tisku čárového kódu. Při dodržení požadovaného kontrastu a tolerancí šířky čar a mezer lze tisk čárových kódů provést prakticky na všech tiskových technikách.“ [2 s. 114]
Nejpoužívanější typy jednodimenziálních kódů:
- EAN-13,
- EAN-8 – pro drobné produkty,
- ITF, GS1 128 – je rozšířen na distribuční jednotky, - kód 39- používán ve výrobě. [1]
EAN
„EAN je nejznámější čárový kód užívaný pro zboží prodávané v obchodní síti. Tento čárový kód může užívat každý stát zapojený do systému EAN UCC. Čárový kód EAN dokáže kódovat číslice 0 až 9, přičemž každá číslice je kódována dvěma čárami a dvěma mezerami.“ [6] EAN se dále člení na dva typy kódů na EAN-13 a EAN-8.
EAN-13
„EAN-13 je výhradně numerický kód a má pevnou GTIN-13 strukturu. Z toho plyne, že vlevo je třímístný prefix země, následovaný čtyř- až šestimístným kódem firmy, dále je uvedeno tří- až pětimístné označení produktu a na konci vpravo je kontrolní číslice K.
Prostřednictví této kontrolní číslice se ověřuje, zda je kód celý a nepoškozen.“ [1 s. 220]
22
„Čárový kód začíná a končí tzv. okrajovým znakem umožňujícím identifikovat čtečce začátek a konec kódu. Krom toho je uprostřed čárového kódu dělící znak, který dělí třináctimístný kód na dvě stejné části (pravou a levou). Jelikož první číslice zleva není zakódována prostřednictvím čar a mezer v čárovém kódu, dekodér identifikuje tuto krajní číslici podle způsobu zakódování čísel v levém poli. Takto je vlastně v levém poli kódováno sedm znaků místo šesti“. [1 s. 221]
Poslední číslice v pravé části kódu je tzv. kontrolní číslice. Pomocí té probíhá kontrola. [1]
„Mechanismus její kontroly je následující:
1. součet všech sudých pozic kódu a vynásobení tohoto součtu třemi, 2. součet všech lichých pozic kódu,
3. součet výsledků kroku jedna a dvě,
4. nalezení nejbližší vyšší desítky ke kroku tři,
5. odečtení čísla z kroku pět od výsledku kroku tři nám dá velikost kontrolní číslice.“ [1 s. 224, 225]
EAN-8
EAN-8 je založen na principu EAN-13. Platí pro něj výše uvedené s tím rozdílem, že EAN-8 má jen osm pozic a nelze použít pro označení firmy. Kód nabízí menší množství číselných variant a používá se tam, kde není možné uplatnit EAN-13. [1]
Kód EAN-8 je znázorněn pro představu na obr. 1
Obrázek 1: Kód EAN-8 [4]
23 ITF (Interleaved Two of Five)
„Kód 2/5 Interleaved byl vyvinut v roce 1972. Jedná se o numerický kód s variabilní délkou. Kód je tvořen znakem Start, znaky 0 až 9 a znakem Stop. Každý znak je tvořen sekvencí symbolů, z nichž tři jsou úzké a dvě široké. Kódované znaky se vždy vyskytují v párech. První znak je tvořen z čárek, druhý z jeho mezer. Je tedy zřejmé, že celkový počet kódovaných znaků je vždy sudý. V případě lichého počtu znaků se využije přidaný párový znak jako kontrolní, nebo se použije vedoucí nula.“ [4] Tento kód má vysokou informační hustotu. [4] Kód ITF je znázorněn na obr. 2.
Obrázek 2: kód 2/5 Interleaved [4]
Kód ITF, je využíván systémem EAN ke značení distribučních jednotek. Touto jednotkou rozumíme množství jednotek balení, které je přepravováno jako celek. Za distribuční jednotku je považována např. bedna, paleta atd. [4]
ITF je kód numerický, jedná se tedy o kód s pevně danou délkou. Existují tři typy tohoto kódu. Těmi jsou ITF-14, ITF-16 a ITF-6. „Číslo za označením kódu udává jeho délku ve znacích. Poměr mezi úzkou a širokou čárkou, či mezerou je konstantní - 1:2.25.“ [4]
Kód ITF může být ohraničen buď vodorovnými a svislými nosnými čarami, nebo pouze vodorovnými nosnými čarami. Tyto způsoby jsou znázorněny na obr. 3, obr. 4 níže.
24 Obrázek 3: Kód ITF s úplnou nosnou čarou [4]
Obrázek 4: Kód ITF s neúplnou nosnou čarou [4]
GS1 128
„Čárový kód GS1-128 je lineární čárový kód, který umožňuje řetězení kódovaných informací pomocí tzv. aplikačních identifikátorů uvozujících jednotlivá datová pole.
GS1-128 se nejčastěji využívá pro identifikaci logistických jednotek nebo přepravních obalů. Stále častěji se však objevuje i při identifikaci obchodních jednotek, zejména jsou-li určeny pro přepravu a skladování, nikoli pro prodej na kase.“ [5]
Pomocí aplikačních identifikátorů (v závorce kódu), můžeme zjistit takové informace o jednotce, jako jsou např.: datum výroby, minimální trvanlivost, číslo série, varianta produktu atd. [1] Tento typ čárového kódu znázorňuje obr. 5.
25 Obrázek 5: Kód GS1 128 [6]
Code 39
Code 39, byl vytvořen jako první plně alfanumerická symbolika v roce 1974. Jedná se o nejčastěji používanou symboliku čárových kódů, neboť umožňuje zakódovat číslice, písmena a některé interpunkční znaky. Code 39 je diskrétní s proměnnou délkou. Každý znak obsahuje 5 čar a 4 mezery. Z těchto devíti prvků jsou vždy 3 široké a 6 úzkých. Malá písmena nejsou podporována a jsou na vstupu automaticky konvertována na velká. Znak
´´hvězdička´´ je vyhrazen pro znaky start a stop. Code 39 Mod 43, obsahuje navíc kontrolní znak. [2] Tento kód zobrazuje obr. 6.
Obrázek 6: Code 39 [7]
„Kód Code 39 je používaný v automobilovém průmyslu, ve zdravotnictví i v dalších odvětvích průmyslu a obchodu. Odhaduje se, že při užití Code 39, může dojít k chybě dekódování až po přečtení cca 30 miliónů znaků.“ [7]
2.2.2 Dvojdimenzionální čárové kódy
„Dvojdimenzionální čárové kódy byly vytvořeny za účelem rozšíření kapacity dat, které je možno v kódu nést při zachování malých rozměrů čárových kódů. Díky tomu nejsou obvykle dvojdimenzionální kódy pouhým odkazem do databáze podle identifikačního čísla, ale potřebná informace v podobě textu, obrazce nebo algoritmu je uvedena přímo
26
v kódu. Dvojdimenzionální kódy se skládají z několika řádků čar a mezer, přičemž řádky jsou stejně dlouhé nebo jde o tzv. maticové kódy.“ [1 s. 228]
Hlavní nevýhodou čárových kódů je snadnost jejich poškození. V rámci čehož je kód špatně k přečtení nebo je to úplně nemožné. [24]
2.2.3 Třídimenzionální čárové kódy
Z důvodu možného poškození jednodimenzionálních a dvojdimenzionálních kódů byl vynalezen třídimenzionální čárový kód. Ten se může stát součástí produktu (pomocí vypálení/vyleptání), nebo být vylisován na krabicích. Tím se docílí vysoké odolnosti kódu.
Tyto kódy mohou mít jak podobu jednodimenzionálního kódu tak také dvojdimenzionálního. Výhodou je lepší přesnost v prašných prostředích a jak bylo poznamenáno dříve vysoká odolnost. [1]
2.3 Čtečky čárových kódů
Čtečky čárových kódů snímají pomocí optického dekódování čárový kód a předávají ho dále do informačního systému, případně umožňují krátkodobé uložení dat. [1]
Čtečky lze dělit podle těchto hledisek:
Způsob použití
- „Tužkové - umožňující čtení dlouhých kódů, nízká pořizovací cena, náročnost na obsluhu, nevhodné pro čtení velkého množství kódů. Nutný fyzický kontakt mezi kódem a čtečkou.
- Ruční - lehké, snadná obsluha s důrazem na ekonomičnost.
- Stacionární/pultové - horizontální i vertikální snímače. Umožňují vysokou frekvenci a přesnost čtení kódů v různých směrech. Stacionární jsou určeny do výrobních procesů, zatímco pultové do obchodu.“ [1 s. 233]
27 Typ snímače
- Laserové - jednoduchá obsluha, čtení z různých úhlů, vysoká rychlost, vyšší cena.
- CCD - jednoduchá obsluha, nízká pořizovací cena, velká citlivost na správný úhel čtečky ke kódu.
- Digitální snímač - jednoduchá obsluha, fotoaparát zachytí celý čárový kód, či skenovanou oblast. Pomocí zobrazení snímku, lze identifikovat problém, proč nebyl kód načten. Lze použít i u poškozených kódů, čte 2D snímky. [1], [19]
Prostředí použití
Jednotlivé typy se dále různí v odolnosti proti otřesům, pádům, prachu, teplotě atd.
Z toho důvodu se liší také z hlediska jejich využití ve:
- výrobě, - obchodu,
- administrativě. [1]
2.4 Technologie RFID
„Radio Frequency Idenification je technologie bezdotykové automatické identifikace, u které ke komunikaci mezi nosičem kódu a čtečkou dochází prostřednictvím rádiových vln.“ [1 s. 238] Tato technologie může být konkurencí, ale také doplnění technologie čárových kódů. „Zatímco u čárových kódů je nezbytná optická viditelnost kódu pro čtečku, u RFID není nutná vizuální viditelnost, ale pouze rádiová viditelnost. Nosiče kódů tak mohou být uvnitř ochranných pouzder a RFID štítky lze upevnit na objekty, které jsou uvnitř kontejneru, boxu či spotřebitelské jednotky, aniž by došlo k narušení procesu identifikace. S tímto souvisí i absence nutnosti umisťovat přesně štítek na určité místo a v určité poloze na objektu, tak jak je tomu u čárových kódů.“ [1 s. 239]
28
„Tento systém lze úspěšně nasadit v mnoha odvětvích a oblastech, kde je kladen důraz na co nejrychlejší a přesné zpracování informací a okamžitý přenos těchto načtených dat k následnému zpracování.
To následně vede ke zvýšení přesnosti, rychlosti a efektivnosti obchodních, skladových, logistických a výrobních procesů.“ [10]
„Nicméně i u RFID může docházet k porušení rádiové viditelnosti, a to prostřednictvím různých materiálů, např. kovů, tekutin atd.“ [1 s. 239]
Pomocí RFID technologie můžeme tedy:
- zaznamenávat, - uchovávat,
- a poskytovat objektivní informace o objektech v reálném čase.
Mezi hlavní přínosy RFID kódu patří:
- „zvýšení přesnosti a zrychlení evidence zásob, - redukce zásob a zvýšení obratu zásob,
- snížení zastarávání zásob,
- zvýšení produktivity při příjmu, zaskladnění, vychystávání, - zvýšení kvality operací,
- zlepšení přehledu o aktuálním stavu a výkonu procesů a zdrojů v něm používaných, - redukce počtu zaměstnanců, resp. pracovních hodin vázaných k danému procesu,
a tím pádem lze nadbytečné zaměstnance využít jinde, - větší datový podklad pro manažerské rozhodování, - sledování rozpracovanosti jednotlivých objednávek, - snížení množství používaných papírových dokumentů, - zvýšení bezpečnosti,
- průběžné zaznamenávání údajů v průběhu procesu, - ochrana proti padělání produktů.“ [1 s. 254]
29
2.5 Základní komponenty RFID technologie
Tyto základní komponenty jsou čtyři. Jsou to:
- RFID tag, který je tvořen čipem, což je elektronický paměťový obvod, anténou a dále může obsahovat vlastní energetický zdroj podle toho, zda se jedná o pasivní, nebo aktivní tag,
- anténa, která přijímá data z tagu,
- čtecí zařízení (nebo také čtečka), které čte data přijímaná pomocí antény,
- terminál, který obsahuje aplikační software (middleware) a předává data do IS [26]
2.5.1 RFID tagy
„V typologii tagů podle získávání energie pro vlastní provoz se rozeznávají tagy:
- pasivní, - aktivní,
- semiaktivní.“[11]
Pasivní tag
„Pasivní typ tagu neobsahuje žádnou baterii nebo není nijak uzpůsoben k získávání energie ze slunečního záření, ale energii čerpá z elektromagnetických vln z pole, kterému jsou vystaveny díky vysílání RFID čteček. V prvním kroku generuje čtečka modulový signál, který slouží k aktivaci pasivního tagu a dojde k nabití kondenzátoru tagu, který dočasně slouží jako zdroj energie. Následně čtečka začne vysílat nemodulovou nosnou vlnu, kterou tag odráží v modulované podobě odpovídající informacím uloženým v paměti tagu, většinou se jedná o unikátní kód tagu označovaný jako EPC (Electronic Product Code).
Čtecí zařízení pak převedením signálu na systém nul a jedniček dekóduje přenášené informace. Hlavní výhodou pasivních tagů je jejich cena. Nevýhoda spočívá v menší kapacitě paměti, velmi často je v pasivním tagu uložen pouze EPC. Další nevýhodou je krátká čtecí vzdálenost, ale tato nevýhoda je více spojená s frekvencí než se závislostí na zdroji energie.“ [1 s. 240, 241]
30
Pasivním tagem je např. RFID etiketa. Ta je složena ze tří vrstev. První je vrstva s čárovým kódem, v druhé je RFID pasivní tag spolu s anténou a třetí vrstva je podkladová. [1]
Průběh komunikace mezi pasivním tagem a RFID čtečkou pomocí elektromagnetických vln je znázorněn na obr. 7.
Obrázek 7: Komunikace mezi pasivním tagem a RFID čtečkou, vlastní zpracování podle [11]
Aktivní tag
Tyto tagy se liší tím, že obsahují vlastní zdroj energie. Díky tomu jsou schopné vysílat své údaje do okolí. Jejich nevýhodou je však menší odolnost na teplotu a potřeba výměny baterií. Aktivní tag může být přečten na dlouhé vzdálenosti (až 100 metrů) a slouží pro sledování objektů, vozidel či lidí. [11], [27] Komunikaci aktivního tagu a RFID čtečky znázorňuje obr. 8.
Obrázek 8: Komunikace mezi aktivním tagem a RFID transceiverem, vlastní zpracování podle [11]
31 Aktivní tag na rozdíl od pasivního tagu:
- „obsahuje vlastní zdroj napájení,
- jeho činnost může být nezávislá na čtecím zařízení,
- může obsahovat také snímače pro měření fyzikálních veličin, - často je schopen optické a akustické komunikace s uživateli.“ [11]
Semiaktivní tag
„Semiaktivní tag obsahuje velmi malou a slabou baterii, která není využívána k inicializaci komunikace se čtecím zařízením, ale slouží k zesílení signálu, a tím ke zvýšení dosahu a přesnosti přenášených informací. Tag tudíž musí čekat, dokud nebude aktivován čtečkou stejně jako pasivní forma tagu. Semiaktivní tag disponuje dlouhou vzdáleností čtení, a to až přes 15 metrů, což umožňuje právě zabudovaná baterie.“ [1 s. 241]
Členění tagů podle zapisovatelnosti:
- „Jen pro čtení (read only) – v tagu je již u výrobce vloženo pevné identifikační číslo podle kterého je tag, resp. objekt nesoucí tento tag, identifikován. Jedná se tedy o odkaz do databáze, kde jsou uloženy specifické inforace o objektu, jde tedy o paralelu s některými lineárními čárovými kódy. Tento typ tagu se označuje jako třída 0 (class 0) a mají kapacitu 64 nebo 96 botů. Rychlost čtení ideálně dosahuje 1000 tagů/s.
- Jednouzapisovatelné (write once read many) – do tagu může jeho vlastník zanést informaci jen jednou, zpravidla se jedná o EPC kód nebo jiný kód označující daný tag a k němu příslušný objekt. Vlastník tagu si může takto přizpůsobit tag vlastním potřebám a nesmí být odkázán na označení od výrobce. Jednouzapisovatelný tag spadá do třídy 1 (class 1) a vyrábí se v kapacitě 64 nebo 96 bitů. Čtecí rychlost je 200 tagů/s.
- Vícenásobně zapisovatelné (write many read many) – do tagu je možné ukládat informace a průběžně je měnit s ohledem na potřeby v procesu. Pokud se často mění lokace zboží ve skladu, tak lze velmi snadno uložit novou pozici do RFID tagu v paletě pokaždé, když ke změně dojde. Na trhu jsou k dispozici dva typy
32
vícenásobně zapisovatelných tagů, a to třída 0+ a Gen2 (někdy se tyto dvě třídy označují jako třída 2 a 4). Za třídu 3 se označuje Gen2 umožňující provádění dodatečných služeb, např. měření vlhkosti a teploty, detekci plísní atd., které se využívají obzvláště v potravinářství, chemickém a farmaceutickém průmyslu.
Třída 0+ (class 0+) je zapisovatelný tag s kapacitou 256 bitů a čtecí rychlostí 1000 tagů/s. Gen2 je zapisovatelný tag s kapacitou také 256 bitů, ale větší čtecí rychlostí, a to 1600 tagů/s.“ [1 s. 242]
EPC (Electronic product code)
Pomocí EPC kódu je možné identifikovat objekt podle unikátního kódu tagu a zbytek informací je uložen v příslušné databázi.
„EPC má následující strukturu a kapacita paměti platí pro 96 bitový tag:
- Hlavička (Header) – slouží k identifikaci verze a typu tagu, kapacita paměti pro hlavičku je osm bitů, takže umožňuje 28 kombinací.
- Označení majitele (EPC Manager) – označení vlastníka, resp. emitenta, tagu.
Kapacita pro tuto část je dvacet osm bitů, což odpovídá 228 možností.
- Označení produktu (Object Class) – tato část EPC slouží k identifikaci produktu a je k dispozici dvacet čtyři bitů umožňujících 224 kombinací.“ [1 s. 242, 243]
- Sériové číslo (Serial Number) – EPC umožňuje pomocí sériového čísla identifikovat konkrétní kus produktu. K tomu je k použití třicet šest bitů, takže 236 kombinací. [1]
„Paměť je rozdělena na čtyři logické části:
- USER – uživatelská část, do které lze uložit libovolná data, - TID – identifikační kód tagu,
- EPC – Electronic Product Code (zmíněno již dříve),
- RESERVED – v této oblasti jsou uložena hesla pro zabezpečený přístup a pro umlčení tagu; díky tomu může být zabezpečena pouze autorizovaná komunikace
33
s tagem a taktéž lze tag natrvalo deaktivovat, např. při opouštění obchodu zákazníkem.“[1 s. 243]
2.5.2 Čtecí zařízení
RFID čtečka je zařízení, které umožňuje komunikaci mezi tagem a podnikovým softwarem. Přičemž mezi ně může být vložen další software optimalizující data mezi nimi.
Čtečka dále slouží k další komunikaci mezi zařízeními tvořícími RFID systém a to jak hardwarového (např. RFID tiskárna), tak také softwarového charakteru. Hlavními částmi RFID čteček je vysílač, přijímač, mikroprocesor, paměť a zdroj energie. [1]
Dva typy čteček RFID kódů:
1) Stacionární čtečky- tyto čtečky jsou nepřenositelné. Jsou pevně zakomponovány v určitém identifikačním bodu. Tím může být například vchod do skladu, výrobní haly v podobě čtecích bran, nebo může být součástí vysokozdvižného vozíku jak je vidět na obr. 9. [11]
Obrázek 9: Využití stacionární RFID čtečky [11]
2) Mobilní čtečky- v tomto případě je anténa, rádiové rozhraní a řídící jednotka součástí jednoho zařízení. Díky tomu je vhodná tam, kde je potřeba mít ji stále
34
po ruce. Tyto čtečky se mohou připojovat k systému pomocí wifi sítě, nebo kabelem přes sériové datové rozhraní k osobnímu počítači. Na trhu jsou také čtecí zařízení, pomocí kterých můžeme snímat čárové kódy, číst a upravovat informace zapsané na RFID tagu. [11] Tento typ čtečky znázorňuje obr. 10.
Obrázek 10: Hybridní čtečka Casio IT-G500 [12]
2.5.3 Middleware
Middleware je software pro správu, filtraci a analýzu dat získaných z populace tagů, které jsou načteny za pomoci RFID čtečky. Jeho hlavní úlohou je obstarání komunikace mezi jednotlivými čtečkami a jako první zpracovávat získaná data. [11]
Základní funkce:
- „schopnost komunikovat s několika čtečkami několika výrobců s různými komunikačními protokoly,
- filtrovat získaná data,
- výsledek uchovávat v databázi,
- a poskytovat je přes stanovené rozhraní dalším aplikacím.“ [11]
35
2.6 Rádiové frekvence
„Systémy RFID využívají rádiových vln, které pracují na různých vlnových délkách.
Rádiové vlny, resp. elektromagnetické vlny jsou tvořeny pohybujícími elektrony a skládají se z oscilujících elektrických a magnetických polí, které jsou na sebe navzájem kolmé.
Tyto vlny mohou nebo nemusejí projít různými druhy materiálů. Záleží na vlnové délce rádiové vlny (rádiové frekvenci).“ [11] Tu zobrazuje následující obr. 11.
Obrázek 11: Vyobrazení elektromagnetické vlny, vlastní zpracování podle [11]
„Vzdálenost mezi dvěma nejvyššími, nebo nejnižšími body se nazývá vlnová délka (wavelength). Pokud dojde ke kompletní oscilaci vlnové délky jedné vlny, nazýváme to cyklus (cycle). Času potřebnému k dokončení jednoho cyklu se říká perioda oscilace (period of oscillation). Počet cyklů za jednu sekundu tak udává frekvenci vlny (frequency of a wave), která se vyjadřuje v jednotkách hertz – Hz. Když máme frekvenci vlny 1 Hz, znamená to, že vlna osciluje rychlostí jednoho cyklu za sekundu.“ [11]
„Pracovní kmitočet je určujícím parametrem pro čtecí dosah a interakci s okolním prostředím. Platí, že čím vyšší frekvence, tím rychlejší přenos dat, ale zároveň delší vzdálenost, ve které je RFID čtečka schopna komunikovat s RFID tagem avšak za cenu větší citlivosti na přítomnost problematických materiálů (uhlík, kovy a kapaliny), které výrazně ovlivňují šíření rádiových vln.“ [11]
Volba frekvence je tedy klíčová při návrhu zapojení RFID technologie. [1]
36
37
„Na trhu jsou dnes k dispozici tagy komunikující na těchto frekvencích:
- nízká frekvence (Low Frequency) LF, - vysoká frekvence (High Frequency) HF,
- ultra vysoká frekvence (Ultra High Frequency) UHF,
- mikrovlnná frekvence (Microwave Frequency) MW.“ [1 s. 243]
„Výhodami systémů pracujících na vyšších frekvencích je jednoznačně jejich menší rozměr a proveditelnost jediným malým integrovaným obvodem doplněným poměrně malou anténou, a s tím spojenou i nižší cenou. Jsou také rychlejší pro přenos dat, zvládnou větší datové toky. Není to zapříčiněno jen použitou frekvencí, ale způsobem použité komunikace.
Rozeznáváme dva základní fyzikální způsoby komunikace:
,
Induktivní metoda dosahuje vzdálenosti čtení v řádech desítek centimetrů, což označujeme jako Low Range nebo také Near Field Comunication (komunikace v blízkém poli). Tag v sobě zahrnuje čip, který v sobě uchovává data a cívku fungující jako anténa. Čtečka generuje vysokofrekvenční magnetické pole, které proniká závity cívky tagu. Induktivní metoda je založena na principu vzájemné indukce dvou cívek (tento princip je využíván v elektrických transformátorech), mezi primární cívkou ve čtečce a sekundární v tagu.
Odrazová metoda nebo také radiační metoda dosahuje vzdálenosti v řadách metrů.
Označujeme ji jako Far Field, tzv. komunikace vzdáleným polem. Využívá podobného principu jako radar. Část energie vyzařována anténou čtečky dorazí k tagu ve formě vysokofrekvenčního signálu. Ten je po úpravě použit pro nabití čipu. Nabitý čip potom řídí rezistor, který mění parametry antény. Odražený signál je tedy rozdílný. To nám již stačí pro zakódování informace.“ [11 s. 9, 10]
38 2.6.1 Výkonnost RFID systémů
„RFID systémy jsou náchylné k rušení od jiných rádiových systémů. RFID systémy pracující v pásmu LF jsou zvláště zranitelné, protože rádiové signály z jiných komunikačních systémů, působí na téměř stejné frekvenci. Na druhém konci spektra, mikrovlnné systémy jsou nejméně citlivé na rušivé vlivy.
Výkonnost systémů RFID bude nepříznivě ovlivněna kapalinami nebo mokrým povrchem.
HF signály, vzhledem k jejich relativně dlouhé vlnové délce, jsou lépe schopny proniknout do vody, než UHF a MW signály. Signály vysokých frekvenci mají větší šanci být absorbovány v kapalině.
Rovněž kov je elektromagnetický reflektor, kterým rádiové signály nemohou proniknout.
V důsledku toho kovy nejen brání komunikaci, nacházejí-li se mezi tagem a RFID čtečkou, ale i samotná přítomnosti kovu může mít negativní vliv na fungování systému (dochází k nežádoucím odrazům a tím i vzniku stojatého vlnění). Vysoká frekvenční pásma jsou ovlivněna kovy víc než nižší frekvence pásma.“ [11 s. 10]
Výkonost systému ovlivňuje hlavně:
- přítomnost problémových materiálů, - nevhodné frekvenční pásmo,
- špatné umístění jednotlivých komponent RFID systému,
- rušení jiných zařízení vydávající elektromagnetické vlnění na stejném frekvenčním pásmu (elektromagnetická kompatibilita EMC),
- neporozumění problematice značení objektů pomocí RFID systému.“ [11]
39
3. Historie vybrané společnosti 2JCP a. s.
Firma 2JCP vznikla roku 1990. Byla založena dvěma fyzickými osobami a to panem Ing. Jaroslavem Pačesem a panem Josefem Černým. Název společnosti pak vznikl ze začátečních písmen těchto zakladatelů. Původně firma vyráběla nábytek a prováděla svářečské práce. V současné době se oba společníci již aktivně nezapojují ve společnosti 2JCP a. s.
Hlavní výrobní závod společnosti leží v obci Račice poblíž města Štětí, přibližně 50 km severně od Prahy.
V roce 1992 společnost získala zakázku ve výběrovém řízení na outsourcing strojní údržby papírenského podniku SEPAP SACK a. s. (v současné době Mondi Štětí a. s.). Ve vazbě na tento projekt byla společnost převedena na akciovou společnost a dalšími akcionáři 2JCP a. s. se stal pan Zdeněk Novák a společnost SEPAP SACK a. s. V letech 1992 až 1996 byl upraven výrobní program společnosti a to zejména na zámečnictví a svářečské práce. [8]
V roce 1997 se nový vlastník podniku SEPAP SACK a. s. (AssiDomän Group) rozhodl prodat podíl ve společnosti 2JCP a. s. Tento podíl odkoupili ostatní akcionáři a firma přestěhovala svou činnost z pronajatých prostor v areálu papírny do vlastního areálu v blízké obci Račice. Od té doby zde firma provozuje svou činnost a postupně areál rozvíjí.
V současné době je v tomto areálu 5 výrobních hal. [8]
Rok 1997 se stal rokem, kdy společnost začala obracet své aktivity do zahraničí. V roce 2002 přesáhl obrat zahraničních zákazníků poprvé 50 % na obratu firmy. V letech 2002 až 2008 byla hlavním programem společnosti výroba průmyslových pecí a potrubní ventilace a to hlavně pro skupinu firem CERIC SA se sídlem v Paříži. Postupně od roku 2002 společnost vyráběla potrubní sání a výfuky plynových turbín. V současné době tvoří 85 % výrobního programu společnosti dodávky pro energetický průmysl, těžbu ropy a zemního plynu. Hlavně pro turbíny GE Energy, Rolls Royce Power a Siemens Turbomachinery.
Dále z 95 % činí obrat společnosti export a to zejména do zemí Velké Británie, USA a Austrálie. [8]
40
V roce 2013 společnost 2JCP začala se spoluprací se společností GT ICE na Floridě. Tato společnost má za úkol shánět potenciální zákazníky a spolupracovat s designovou pobočkou firmy 2JCP v Novém městě na Moravě. Dojednané výrobky jsou následně vyráběny v Račicích společností 2JCP. [8]
Společnost vyrábí:
1) „Akustické kryty plynových a parních turbín, 2) pece na cihly a jejich ventilace,
3) katalyzační komory,
4) tlumiče výfuku dieselových generátorů, 5) sušárny (rotační, fluidní),
6) filtry pro sání spalovacího vzduchu plynových turbín,
7) potrubí sání a výfuku spalovacího vzduchu a spalin pro plynové turbíny, 8) ventilační potrubí pro kryty plynových turbín,
9) ocelové komíny, ocelové konstrukce, ocelové plošiny, 10) potrubní přechody, potrubní systémy.“[8]
41
4. Analýza vnějšího prostředí společnosti
Tato kapitola obsahuje stručné seznámení s obchodními partnery firmy a její domácí popř.
světovou konkurencí.
4.1 Dodavatelé společnosti
Společnost 2JCP a. s. má k dispozici široké spektrum dodavatelů. Tito dodavatelé musejí projít kritériemi, která jsou stanovena v Technicko-organizačních postupech. Je zde důležitá především kvalita nakupovaného materiálu, jeho cena, země původu a ochota dodavatelů poskytnout zboží co nejrychleji a nejefektivněji pro využití společností 2JCP.
Dalším faktorem jsou také požadavky, které si na dodavatele společnosti 2JCP kladou zákazníci společnosti. Těmi může být například stanovení z jakého materiálu (a jak kvalitního) má být výrobek vyroben, nebo například z jaké země může být tento materiál dovezen. Společnost 2JCP jedná jak s českými tak také zahraničními dodavateli, kteří mohou poskytnout ten materiál, nebo službu, kterou si společnost není schopna obstarat sama. Je třeba zmínit, že portfolium dodavatelů společnosti 2JCP je velmi obsáhlé a nemá proto problém co se týče dodávek.
4.2 Odběratelé
85 % veškerých výrobků je vyráběno pro těžbu ropy, zemního plynu a energetický průmysl. Některými odběrateli společnosti 2JCP jsou například General Electric, Cullum Detuners, Siemens Turbomachinery a další. Hlavním odběratelem však je společnost General Electric.
Společnost 2JCP není příliš známá po České Republice. Většina její výroby je zaměřená převážně na export. Země, kam jde většina výroby společnosti, jsou hlavně USA, Austrálie a Velká Británie.
Jak už jsem zmínila hlavním odběratelem společnosti 2JCP je společnost General Electric.
Tento zákazník je pro společnost velmi důležitý a to proto, že zaujímá 60 % podíl
42
na vyrobených produktech. Ztráta tohoto zákazníka by pro společnost 2JCP mohla znamenat dočasné problémy. Tyto problémy by však nebyly nepřekonatelné a to z toho důvodu, že společnost 2JCP má další odběratele, kteří by rádi navýšili jejich podíl jimi nakupovaných výrobků.
Díky kvalitě provedené práce, ceně a včasným dodávkám má společnost 2JCP velmi stabilní postavení na trhu. Společnost naopak musí řešit otázku, že není schopna, vzhledem k výrobní kapacitě, plně uspokojit poptávku po své produkci a musí tak některé dodavatele odmítat.
4.3 Konkurence
V současné době nemá společnost 2JCP na českém trhu žádnou velkou konkurenci.
Největším konkurentem, který by mohl nějakým způsobem ohrozit budoucnost společnosti 2JCP, je firma AXIS, která má své sídlo v Hradci Králové. Tato firma také přijímá zakázky od společnosti General Electric. Dělá však pouze takové zakázky, které společnost 2JCP zamítla. Firma 2JCP tedy má možnost první volby co se týče těchto zakázek.
Společnost 2JCP a AXIS spolu u některých zakázek spolupracují a to především v případě, že společnost 2JCP nestíhá a mohlo by hrozit opoždění dodávky produktu konečnému odběrateli.
Konkurenti, kteří by vážněji mohli ohrozit firmu, se nacházejí v zahraničí. Ti se zaměřují hlavně na zefektivňování procesu výroby, inovace, zkrácení potřebného času na výrobu daného produktu a následné snížení ceny. Tím pádem společnost 2JCP musí v zájmu své konkurenceschopnosti stále zkoumat jednotlivé návrhy pro zlepšení a zlevnění výrobního procesu tak, aby to nemělo za následek snížení kvality produktu.
Společnost General Electric zadává zakázky firmám na celosvětových trzích. Společnost 2JCP tedy neustále řeší jak nabídnout této společnosti ten nejlepší balíček zboží a služeb na trhu.
43
5. Informační systém
Hlavním cílem diplomové práce je navrhnutí vhodného řešení implementace automatické identifikace do výroby. Přesněji zavedením čárových kódů a RFID technologie. K tomu je však potřeba některý z informačních systémů. Firma 2JCP a. s. využívá IS Helios Orange. Z tohoto důvodu je základní popis a použití firmou součástí diplomové práce.
5.1 Helios Orange
Helios Orange je technologicky vyspělý informační a ekonomický systém zefektivňující všechny běžné i vysoce specializované firemní procesy. Poskytuje dokonalý a aktuální přehled o situaci na trhu i uvnitř podniku, automatizaci rutinních operací, zefektivňování provozu, snižování nákladů a účinnou komunikaci. [15]
44 Obrázek 12: Vlastnosti a funkce Helios Orange [13]
5.1.1 Vlastnosti Helios Orange
Jak můžeme vidět na obr. 12 IS Helios Orange je tvořen jádrem systému, na které navazují jednotlivé moduly. Každý z těchto modulů pak má dále stanovenou vlastní náplň.
Pomocí schématu (obr. 12) vlastností a funkcí Helios Orange lze říci, že je komplexním systémem poskytujícím řadu oborových řešení. Tvůrci IS Helios Orange se snaží
45
o co nejlepší přizpůsobení systému potřebám a požadavkům zákazníků tak, aby mohl být nabídnut co největší oblasti oborů a poskytoval vysoký uživatelský komfort a rychlý přístup k potřebným informacím. [14]
Systém Helios Orange je rozdělen do dvou základních segmentů:
1) Ekonomické a obchodní moduly
- Ekonomika - tento modul obstarává zadávání dat, zjednodušuje controlling a reporting, tvorbu finančních analýz, evidenci závazků a pohledávek.
- Obchod - je určen k efektivnímu řízení skladových zásob z pohledu nákupu a prodeje výrobků, zboží, materiálu a služeb. Dále řeší otázku objednávek, optimalizace nákupu, cenotvorbu apod.
- Styk se zákazníky - zabezpečuje evidenci a zpracovávání kontaktů s potenciálními či stávajícími obchodními partnery.
- Lidské zdroje - umožňuje zpracování veškerých potřebných informací o pracovnících podniku, vedení evidence personálních a mzdových údajů zaměstnanců.
- Manažerské vyhodnocování - nástroj pro vytváření manažerských reportů a sestav.
2) Branžová řešení
- Výroba - podporuje kvalitní řízení veškerých typů výroby. Na technickou přípravu výrobních procesů, která je schopna zhotovovat a uschovávat detailní postup výrobku, navazuje vedení a plánování efektivní výrobní činnosti. Je možné použití systému kusové, sériové a zakázkové výroby, zacílené nejen na řízení výroby, ale také na sledování nákladů a optimalizační plánování výrobku i zakázky.
- Doprava a přepravní služby - eviduje provoz, technický stav, problematiku silniční daně, cestovní náhrady řidičů apod.
- Řízení projektů - některými z hlavních funkcí jsou zadávání nových projektů, jejich přehled, příslušná dokumentace, úkoly atd.
- Stavebnictví, servis a ostatní moduly - tyto moduly je možné doprogramovat v rámci potřeb jednotlivých oborů, které jsou přímo specifikovány zákazníkem.
[14]
46
5.2 Moduly využívané společností 2JCP a. s.
- Ekonomika a finanční řízení - tento modul slouží k vedení účetnictví, mzdovému účetnictví, lze zde také nalézt přehled o finančních investicích a úvěrech. Evidencí dat se zabývají účetní, mzdové účetní a fakturanti. Přičemž za správnost použití modulu je zodpovědný finanční ředitel společnosti. Modul ekonomika a finanční řízení poskytují data pro finanční analýzy, controlling a reporting.
- Sklady - zodpovědnou osobou pro tento modul je manažer nákupu a logistiky.
Tento modul vytváří objednávky pro dodání potřebného materiálu, služeb a režijního materiálu. Dále se pomocí něho zaznamenávají změny v pohybech materiálu. Jako jsou např. výdej, příjem, nákup apod. Evidencí dat jsou pověřeni manažer logistiky a nákupu, referenti nákupu a vedoucí skladu. Výstupem je evidence veškerých položek skladu, které se dále používají ve výrobě. Pro vpuštění do výroby je potřeba, aby byla vložena výdejka daného materiálu do informačního systému. Vkládáním výdejek do IS jsou pověřeni mistři jednotlivých úseků výroby.
- Obchod a marketing - zodpovědnou osobou pro tento modul je ředitel obchodu.
Ten také za pomoci ostatních spolupracovníků vkládá data do systému. V modulu se nacházejí veškeré informace o zákaznících, zakázkách, nákladech a výnosnosti dané zakázky.
- HR management - jeho použitím je pověřen personální pracovník společnosti, který také vkládá veškerá data. Těmi jsou veškeré informace o pracovnících (kvalifikace, certifikáty, školení atd.).
- Doprava a přeprava - zodpovědnou osobou tohoto modulu je vedoucí oddělení zázemí. V tomto modulu jsou zaznamenávána data o použití manipulační techniky a firemních automobilů a na nich prováděných kontrolách.
- Výroba - v tomto modulu společnost 2JCP a. s. využívá Technologickou přípravu výroby, dále pak Řízení výroby a Oběh zboží (v práci dále popíšeme první dva moduly).
47
5.3 Technická příprava výroby
Tento modul obstarává konstrukční a technologickou přípravu výroby. Dále umožňuje pohodlné pořizování popřípadě údržbu základních dat. To je nezbytné pro účinné zavedení systému plánování a řízení výroby. Pořízená data lze v modulu Technická příprava výroby použít pro vydání technologické a konstrukční dokumentace, pro kusovníkové výpočty, cenové kalkulace, přehledy materiálů, výkonů apod. Dále jsou tato data použita jako vstup pro modul Řízení výroby. [16]
Tento modul lze využívat samostatně, bez vazeb na ostatní moduly IS Helios Orange.
Vhodnější je však využití návaznosti s moduly Řízení výroby a Oběh zboží. [16]
Návaznost na modul Řízení výroby
TPV připravuje potřebná data charakterizující technologické postupy, kusovníkové vazby a vazby nářadí. Tyto údaje jsou podkladem pro tisk jednotlivých výrobních příkazů (VP).
[16]
Návaznost na modul Oběh zboží
Zápis nakupovaného materiálu do jednotlivých položek a číselník vyráběných dílů vychází z kmenových karet Oběhu zboží. Přičemž každá karta materiálu musí mít svoji kalkulační cenu. [16]
5.3.1 Využití modulu Technická příprava výroby ve firmě
Tento modul je v současné době používán oddělením Designu a oddělením Technické přípravy výroby.
Design
V oddělení designu se vytváří podklady pro výrobu. Těmi jsou výkresová nebo modelová dokumentace, která je rozkreslena dle technologických možností výrobních zařízení společnosti. Design zpracuje .dxf výkresy jako podklad pro laserové pálení, výkresy
48
přípravy, svářecí a montážní podsestavy a sestavy, pokud zákaznické výkresy této strukturní úrovně jsou nedostatečné nebo nejasné. Dále vypracují kusovník, který obsahuje rejstřík materiálu a polotovarů potřebných pro zhotovení výrobku. Veškerá tato data jsou vkládána do modulu Technologické přípravy výroby.
Oddělení technické přípravy výroby
Toto oddělení vytváří výrobní plán a na něj vázané výrobní příkazy. Přičemž struktura je adekvátní struktuře výrobku. VP nese informace o použitých výrobních operacích a materiálech, které se pro výrobu použijí, dále informace o dílcích a sestavách, které do daného výrobního úseku vstupují.
Dále oddělení technické přípravy výroby kompletuje výrobní složky přípravy, svařoven, lakovny a montáže. Struktura a četnost složek plně odpovídá struktuře VP. Všechna tato data jsou zanášena do modulu Technologické přípravy výroby, kde jsou k dispozici pro modul Řízení výroby a další práci s nimi.
Každá výrobní složka má v modulu Technologická příprava výroby evidované tyto základní náležitosti:
- průvodku VP, - kusovník,
- výrobní výkresy interní i zákaznické, - technologická návodka, postup práce.
5.4 Modul Řízení výroby
Tento modul je určen k zadání plánu a evidenci rozpracované výroby. Přičemž sdílí datovou základnu s modulem Technická příprava výroby. Z uloženého plánu výroby jsou generovány jednotlivé průvodky VP. Každý tento VP představuje konkrétní vyrobené množství daného dílu a v IS Helios Orange je sledován jednotlivě. [17]
